JP2022026929A - Radiation image processing apparatus, method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、放射線画像処理装置、方法およびプログラムに関するものである。 The present disclosure relates to radiographic image processing equipment, methods and programs.
従来より、被写体を構成する物質によって透過した放射線の減衰量が異なることを利用して、エネルギー分布が異なる2種類の放射線を被写体に照射して得られた2枚の放射線画像を用いたエネルギーサブトラクション処理が知られている。エネルギーサブトラクション処理とは、上記のようにして得られた2つの放射線画像の各画素を対応させて、画素間で適当な重み係数を乗算した上で減算(サブトラクト)を行って、特定の構造物を抽出した画像を取得する方法である。このようなエネルギーサブトラクション処理を行うことにより、例えば、胸部を撮影することにより取得した放射線画像から軟部を抽出した軟部画像を導出すれば、骨に邪魔されることなく軟部に現れた陰影を観察できる。逆に骨部を抽出した骨部画像を導出すれば、軟部に邪魔されることなく、骨部に現れた陰影を観察できる。 Conventionally, energy subtraction using two radiation images obtained by irradiating a subject with two types of radiation having different energy distributions by utilizing the fact that the amount of radiation transmitted differs depending on the substance constituting the subject. The processing is known. The energy subtraction processing is a specific structure in which each pixel of the two radiation images obtained as described above is associated with each other, multiplied by an appropriate weighting factor between the pixels, and then subtracted (subtract). It is a method to acquire the extracted image. By performing such energy subtraction processing, for example, if a soft tissue image obtained by extracting the soft tissue from a radiographic image obtained by photographing the chest is derived, the shadow appearing on the soft tissue can be observed without being disturbed by the bone. .. On the contrary, if the bone image obtained by extracting the bone is derived, the shadow appearing on the bone can be observed without being disturbed by the soft tissue.
エネルギーサブトラクション処理を行うための撮影(以下、エネルギーサブトラクション撮影とする)の手法としては、1ショット法および2ショット法が知られている。1ショット法は、放射線を検出して放射線画像を取得するための2つの放射線検出器を、間に放射線エネルギー変換フィルタを介在させて重ね合わせ、被写体を透過した放射線を重ねられた2つの放射線検出器に同時に照射することによって、2つの放射線検出器に互いにエネルギー分布が異なる放射線を照射するようにした方法である。2ショット法は、エネルギー分布の異なる2種類の放射線を用いて撮影を2回行う方法である。 A one-shot method and a two-shot method are known as a method of photographing for performing energy subtraction processing (hereinafter, referred to as energy subtraction photographing). In the one-shot method, two radiation detectors for detecting radiation and acquiring a radiation image are superposed with a radiation energy conversion filter in between, and two radiation detections in which the radiation transmitted through the subject is superposed are superposed. This is a method in which two radiation detectors are irradiated with radiation having different energy distributions by irradiating the vessels at the same time. The two-shot method is a method in which photography is performed twice using two types of radiation having different energy distributions.
一方、放射線画像は、放射線量が少なく濃度が低い部分において、放射線の量子ノイズ(以下単にノイズとする)の影響により、粒状が悪化するという問題がある。このため、放射線画像に対する画像処理として、放射線画像に含まれる粒状を抑制する処理を施す方法が種々提案されている。例えば、放射線画像に含まれるノイズ量を推定し、ノイズ量を体厚情報に基づいて変換し、変換されたノイズ量に基づいて放射線画像のノイズを除去することにより粒状を抑制する手法が提案されている(例えば特許文献1参照)。 On the other hand, the radiation image has a problem that the graininess is deteriorated due to the influence of the quantum noise of radiation (hereinafter, simply referred to as noise) in the portion where the radiation dose is low and the density is low. Therefore, as an image process for a radiographic image, various methods for suppressing the grain contained in the radiographic image have been proposed. For example, a method has been proposed in which the amount of noise contained in a radiation image is estimated, the amount of noise is converted based on body thickness information, and the noise in the radiation image is removed based on the amount of converted noise to suppress graininess. (See, for example, Patent Document 1).
粒状抑制処理としては、ノイズに対応する周波数成分を除去する平滑化フィルタを用いた平滑化処理が周知である。例えば、特許文献2においては、放射線画像を周波数変換して、それぞれが異なる周波数帯域の周波数成分を表す帯域画像を作成し、帯域画像における処理の対象となる注目画素のエッジ方向を検出し、エッジ方向に沿って平滑化処理を行い、平滑化処理が行われた帯域画像を周波数合成して処理済みの放射線画像を取得する手法が提案されている。このような粒状抑制処理を行うことにより、放射線画像に含まれるエッジを保存しつつ、粒状を低減することができる。
As the grain suppression process, a smoothing process using a smoothing filter that removes a frequency component corresponding to noise is well known. For example, in
ところで、エネルギーサブトラクション撮影の1ショット法においては、被写体を透過した放射線は、間に放射線エネルギー変換フィルタを介在させて重ねられた2つの放射線検出器に同時に照射される。このため、放射線源から離れた側の放射線検出器は、放射線源に近い側の放射線検出器よりも照射される放射線量が小さくなる。また、2ショット法の場合にも、被写体への被曝量を低減するために、2回目の撮影の際には1回目の撮影よりも放射線量が低減される。このため、エネルギーサブトラクション処理により取得された2つの放射線画像のうち、一方の放射線画像は、他方の放射線画像と比較してノイズが多くなる(すなわち信号対ノイズ比(S/N)が低くなる)。この場合、放射線画像に対して上述したようにエッジ方向に沿った平滑化を行うことにより、放射線画像に含まれるエッジを保存しつつ、粒状を抑制することができる。 By the way, in the one-shot method of energy subtraction imaging, the radiation transmitted through the subject is simultaneously irradiated to two radiation detectors stacked with a radiation energy conversion filter interposed therebetween. Therefore, the radiation detector on the side far from the radiation source is irradiated with a smaller amount of radiation than the radiation detector on the side closer to the radiation source. Further, also in the case of the two-shot method, in order to reduce the exposure dose to the subject, the radiation dose is reduced in the second shooting as compared with the first shooting. Therefore, of the two radiographic images acquired by the energy subtraction processing, one radiographic image is more noisy than the other radiographic image (that is, the signal-to-noise ratio (S / N) is lower). .. In this case, by smoothing the radiographic image along the edge direction as described above, it is possible to suppress graininess while preserving the edges contained in the radiographic image.
しかしながら、ノイズが多い放射線画像(以下、低S/N放射線画像とする)においては、除去すべきノイズの信号値の振幅が、保存すべきエッジのコントラストよりも大きくなる場合がある。このため、低S/N放射線画像に対して粒状抑制処理を行うと、ノイズは抑制できるものの、エッジのコントラストが低下してしまう。その結果、ノイズの抑制とエッジの保存とを両立させることができないことから、エッジがノイズに埋もれてしまうため、放射線画像に含まれるエッジ等の構造を復元できなくなってしまう。 However, in a noisy radiation image (hereinafter referred to as a low S / N radiation image), the amplitude of the signal value of the noise to be removed may be larger than the contrast of the edge to be preserved. Therefore, when the grain suppression process is performed on a low S / N radiation image, noise can be suppressed, but the contrast of the edge is lowered. As a result, it is not possible to achieve both noise suppression and edge preservation, and the edges are buried in the noise, so that the structure of the edges and the like included in the radiographic image cannot be restored.
本開示は上記事情に鑑みなされたものであり、低S/Nの放射線画像の粒状を適切に抑制することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present disclosure is to appropriately suppress graininess of a low S / N radiographic image.
本開示による放射線画像処理装置は、少なくとも1つのプロセッサを備え、
プロセッサは、
同一被写体を含むS/Nが異なる第1の放射線画像および第2の放射線画像を取得し、
第1の放射線画像および第2の放射線画像のうち、S/Nが高い第1の放射線画像に対する第1の粒状抑制処理の処理内容を導出し、
第1の粒状抑制処理の処理内容に基づいて、第2の放射線画像に対する第2の粒状抑制処理の処理内容を導出し、
第2の粒状抑制処理の処理内容に基づいて、第2の放射線画像に対して粒状抑制処理を行うように構成される。
The radiographic image processing apparatus according to the present disclosure comprises at least one processor.
The processor is
The first radiographic image and the second radiological image including the same subject but different S / N are acquired, and the second radiographic image is acquired.
Of the first radiographic image and the second radiographic image, the processing content of the first grain suppression treatment for the first radiographic image having a high S / N is derived.
Based on the processing content of the first granular suppression processing, the processing content of the second granular suppression processing for the second radiographic image is derived, and the processing content is derived.
The grain suppression process is configured to perform the grain suppression process on the second radiographic image based on the processing content of the second grain suppression process.
なお、本開示による放射線画像処理装置においては、第2の放射線画像の各画素に対して行う第2の粒状抑制処理の処理内容は、第1の放射線画像の第2の放射線画像の各画素に対応する画素に対して行う第1の粒状抑制処理の処理内容と同一であってもよい。 In the radiation image processing apparatus according to the present disclosure, the processing content of the second grain suppression processing performed on each pixel of the second radiation image is applied to each pixel of the second radiation image of the first radiation image. It may be the same as the processing content of the first grain suppression processing performed on the corresponding pixel.
また、本実施形態の放射線画像処理においては、プロセッサは、第1の放射線画像における、注目画素の画素値と注目画素の周囲の画素の画素値との差に基づいて、注目画素に対する第1の粒状抑制処理を行う処理領域を、第1の粒状抑制処理の処理内容として導出するように構成されるものであってもよい。 Further, in the radiation image processing of the present embodiment, the processor is the first with respect to the pixel of interest based on the difference between the pixel value of the pixel of interest and the pixel value of the pixels surrounding the pixel of interest in the first radiation image. The processing area for performing the grain suppression treatment may be configured to be derived as the processing content of the first grain suppression treatment.
また、本実施形態の放射線画像処理においては、プロセッサは、差に基づいて、処理領域内の画素に対する重みを第1の粒状抑制処理の処理内容として導出するものであってもよい。 Further, in the radiographic image processing of the present embodiment, the processor may derive the weight for the pixels in the processing region as the processing content of the first grain suppression processing based on the difference.
また、本実施形態の放射線画像処理においては、処理内容は、エッジ保存平滑化フィルタのフィルタ特性であってもよい。 Further, in the radiographic image processing of the present embodiment, the processing content may be the filter characteristics of the edge preservation smoothing filter.
また、本実施形態の放射線画像処理においては、プロセッサは、第1の放射線画像および第2の放射線画像の少なくとも一方に基づいて、被写体の物理量マップを導出し、
物理量マップに基づいて、第1の粒状抑制処理の処理内容を導出するように構成されるものであってもよい。
Further, in the radiation image processing of the present embodiment, the processor derives a physical quantity map of the subject based on at least one of the first radiation image and the second radiation image.
It may be configured to derive the processing content of the first grain suppression process based on the physical quantity map.
また、本実施形態の放射線画像処理においては、第1の放射線画像および第2の放射線画像は、エネルギーサブトラクション用の、エネルギー分布が異なる放射線に基づいて取得されるものであってもよい。 Further, in the radiation image processing of the present embodiment, the first radiation image and the second radiation image may be acquired based on radiation having a different energy distribution for energy subtraction.
本開示による放射線画像処理方法は、同一被写体を含むS/Nが異なる第1の放射線画像および第2の放射線画像を取得し、
第1の放射線画像および第2の放射線画像のうち、S/Nが高い第1の放射線画像に対する第1の粒状抑制処理の処理内容を導出し、
第1の粒状抑制処理の処理内容に基づいて、第2の放射線画像に対する第2の粒状抑制処理の処理内容を導出し、
第2の粒状抑制処理の処理内容に基づいて、第2の放射線画像に対して粒状抑制処理を行う。
The radiation image processing method according to the present disclosure acquires a first radiation image and a second radiation image including the same subject but having different S / N.
Of the first radiographic image and the second radiographic image, the processing content of the first grain suppression treatment for the first radiographic image having a high S / N is derived.
Based on the processing content of the first granular suppression processing, the processing content of the second granular suppression processing for the second radiographic image is derived, and the processing content is derived.
The grain suppression process is performed on the second radiographic image based on the processing content of the second grain suppression process.
なお、本開示による放射線画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。 It should be noted that it may be provided as a program for causing a computer to execute the radiographic image processing method according to the present disclosure.
本開示によれば、低S/Nの放射線画像の粒状を適切に抑制することができる。 According to the present disclosure, graininess of a low S / N radiographic image can be appropriately suppressed.
以下、図面を参照して本開示の実施形態について説明する。図1は本開示の実施形態による放射線画像処理装置を適用した放射線画像撮影システムの構成を示す概略ブロック図である。図1に示すように、本実施形態による放射線画像撮影システムは、撮影装置1と、本実施形態による放射線画像処理装置10とを備える。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a radiographic imaging system to which the radiographic image processing apparatus according to the embodiment of the present disclosure is applied. As shown in FIG. 1, the radiographic image photographing system according to the present embodiment includes an
撮影装置1は、第1の放射線検出器5および第2の放射線検出器6に、放射線源3から発せられ、被写体Hを透過したX線等の放射線を、それぞれエネルギーを変えて照射するいわゆる1ショット法によるエネルギーサブトラクションを行うための撮影装置である。撮影時においては、図1に示すように、放射線源3に近い側から順に、第1の放射線検出器5、銅板等からなる放射線エネルギー変換フィルタ7、および第2の放射線検出器6を配置して、放射線源3を駆動させる。なお、第1および第2の放射線検出器5,6と放射線エネルギー変換フィルタ7とは密着されている。
The photographing
これにより、第1の放射線検出器5においては、いわゆる軟線も含む低エネルギーの放射線による被写体Hの第1の放射線画像G1が取得される。また、第2の放射線検出器6においては、軟線が除かれた高エネルギーの放射線による被写体Hの第2の放射線画像G2が取得される。第1および第2の放射線画像は、放射線画像処理装置10に入力される。第1の放射線画像G1および第2の放射線画像のいずれも、被写体Hの胸部および腹部を含む正面像である。
As a result, in the
第1および第2の放射線検出器5,6は、放射線画像の記録および読み出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接型の放射線検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷信号に変換する、いわゆる間接型の放射線検出器を用いるようにしてもよい。また、放射線画像信号の読出方式としては、TFT(thin film transistor)スイッチをオン・オフさせることによって放射線画像信号が読み出される、いわゆるTFT読出方式のもの、または読取り光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることが望ましいが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。
The first and
次いで、本実施形態に係る放射線画像処理装置について説明する。まず、図2を参照して、本実施形態に係る放射線画像処理装置のハードウェア構成を説明する。図2に示すように、放射線画像処理装置10は、ワークステーション、サーバコンピュータおよびパーソナルコンピュータ等のコンピュータであり、CPU(Central Processing Unit)11、不揮発性のストレージ13、および一時記憶領域としてのメモリ16を備える。また、放射線画像処理装置10は、液晶ディスプレイ等のディスプレイ14、キーボードおよびマウス等の入力デバイス15、並びにネットワーク18に接続されるネットワークI/F(InterFace)17を備える。CPU11、ストレージ13、ディスプレイ14、入力デバイス15、メモリ16およびネットワークI/F17は、バス18に接続される。なお、CPU11は、本開示におけるプロセッサの一例である。
Next, the radiographic image processing apparatus according to the present embodiment will be described. First, with reference to FIG. 2, the hardware configuration of the radiographic image processing apparatus according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 2, the radiation
ストレージ13は、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、およびフラッシュメモリ等によって実現される。記憶媒体としてのストレージ13には、放射線画像処理装置10にインストールされた放射線画像処理プログラム12が記憶される。CPU11は、ストレージ13から放射線画像処理プログラム12を読み出してメモリ16に展開し、展開した放射線画像処理プログラム12を実行する。
The
なお、放射線画像処理プログラム12は、ネットワークに接続されたサーバコンピュータの記憶装置、あるいはネットワークストレージに、外部からアクセス可能な状態で記憶され、要求に応じて放射線画像処理装置10を構成するコンピュータにダウンロードされ、インストールされる。または、DVD(Digital Versatile Disc)、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)等の記録媒体に記録されて配布され、その記録媒体から放射線画像処理装置10を構成するコンピュータにインストールされる。
The radiation
次いで、本実施形態による放射線画像処理装置の機能的な構成を説明する。図3は、本実施形態による放射線画像処理装置の機能的な構成を示す図である。図3に示すように、放射線画像処理装置10は、画像取得部20、処理内容導出部21、粒状抑制処理部22およびサブトラクション部23を備える。そして、CPU11が、放射線画像処理プログラム12を実行することにより、画像取得部20、処理内容導出部21、粒状抑制処理部22、およびサブトラクション部23として機能する。
Next, the functional configuration of the radiographic image processing apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram showing a functional configuration of the radiographic image processing apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the radiation
画像取得部20は、撮影装置1に被写体Hの撮影を行わせることにより、第1および第2の放射線検出器5,6から、被写体Hの正面像である第1の放射線画像G1および第2の放射線画像G2を取得する。第1の放射線画像G1および第2の放射線画像G2の取得に際しては、放射線の照射線量、管電圧およびSID(Source-to-Image receptor Distance:X線管焦点受像面間距離)等の撮影条件が設定される。設定された撮影条件は、ストレージ13に記憶される。
The
なお、本実施形態の放射線画像処理プログラムとは別個のプログラムにより第1および第2の放射線画像G1,G2を取得するようにしてもよい。この場合、第1および第2の放射線画像G1,G2はストレージ13に保存され、画像取得部20は、ストレージ13に保存された第1および第2の放射線画像G1,G2を処理のためにストレージ13から読み出すものとなる。
The first and second radiographic images G1 and G2 may be acquired by a program separate from the radiographic image processing program of the present embodiment. In this case, the first and second radiation images G1 and G2 are stored in the
処理内容導出部21は、第1の放射線画像G1に対する第1の粒状抑制処理の処理内容を導出し、第1の粒状抑制処理の処理内容に基づいて、第2の放射線画像G2に対する第2の粒状抑制処理の処理内容を導出する。
The processing
ここで、本実施形態においては、1ショット法による被写体Hを撮影している。1ショット法の場合、被写体Hを透過した放射線は、間に放射線エネルギー変換フィルタ7を介在させて重ねられた2つの放射線検出器5,6に照射される。このため、放射線源3から離れた側にある第2の放射線検出器6は、放射線源3に近い側にある第1の放射線検出器5よりも照射される線量が小さくなる。その結果、第2の放射線画像G2は第1の放射線画像G1よりも、放射線の量子ノイズが多く、S/Nが低いものとなる。このため、とくに第2の放射線画像G2に対しては、量子ノイズに起因する粒状を抑制するための粒状抑制処理を施す必要がある。
Here, in the present embodiment, the subject H is photographed by the one-shot method. In the case of the one-shot method, the radiation transmitted through the subject H is applied to the two
処理内容導出部21は、第1の放射線画像G1および第2の放射線画像G1のうち、S/Nが高い第1の放射線画像G1に対する第1の粒状抑制処理の処理内容を導出する。そして、処理内容導出部21は、第1の粒状抑制処理の処理内容に基づいて、第2の放射線画像G2に対する第2の粒状抑制処理の処理内容を導出する。以下、処理内容の導出について説明する。
The processing
粒状抑制処理としては、注目画素を中心とする3×3あるいは5×5等の予め定められたサイズを有する、ガウシアンフィルタ等の平滑化フィルタによるフィルタリング処理が挙げられる。しかしながら、ガウシアンフィルタを用いると、第1および第2の放射線画像G1,G2に含まれる構造物のエッジがぼけてしまう可能性がある。このため、本実施形態においては、エッジのぼけを防止しつつ粒状を抑制するエッジ保存平滑化フィルタを用いて、粒状抑制処理を行う。エッジ保存平滑化フィルタとしては、注目画素に隣接する画素について、注目画素から離れるほど重み付けが小さくなり、注目画素との画素値の差が大きいほど重みが小さくなるような正規分布を重み付けとするバイラテラルフィルタを用いる。 Examples of the grain suppression process include a filtering process using a smoothing filter such as a Gaussian filter having a predetermined size such as 3 × 3 or 5 × 5 centered on the pixel of interest. However, if a Gaussian filter is used, the edges of the structures contained in the first and second radiographic images G1 and G2 may be blurred. Therefore, in the present embodiment, the grain suppression process is performed by using an edge preservation smoothing filter that suppresses grain while preventing edge blurring. The edge-preserving smoothing filter weights a normal distribution in which the weight of a pixel adjacent to the pixel of interest decreases as the distance from the pixel of interest increases, and the weight decreases as the difference in pixel value from the pixel of interest increases. Use a lateral filter.
図4は第1の放射線画像G1に対するバイラテラルフィルタの例を示す図である。なお、図4は、第1の放射線画像G1に含まれるエッジ付近の5×5画素の局所領域A1を2つ並べて示している。また、図4に示す2つの局所領域A1は同一であるが、それぞれ注目画素の位置が異なる。図4の左側の局所領域A1においては、エッジの境界に接する低濃度の画素が注目画素P11となっている。バイラテラルフィルタは、上述したように、注目画素に隣接する画素について、注目画素から離れるほど重み付けが小さくなり、注目画素との画素値の差が大きいほど重みが小さくなるような正規分布を重み付けとするものである。 FIG. 4 is a diagram showing an example of a bilateral filter for the first radiographic image G1. Note that FIG. 4 shows two local regions A1 of 5 × 5 pixels in the vicinity of the edge included in the first radiographic image G1 side by side. Further, the two local regions A1 shown in FIG. 4 are the same, but the positions of the pixels of interest are different from each other. In the local region A1 on the left side of FIG. 4, the low-density pixel in contact with the boundary of the edge is the pixel of interest P11. As described above, the bilateral filter weights the pixels adjacent to the pixel of interest so that the weight becomes smaller as the distance from the pixel of interest increases, and the weight decreases as the difference in pixel value from the pixel of interest increases. It is something to do.
このため、処理内容導出部21は、バイラテラルフィルタのフィルタサイズを、注目画素の画素値と注目画素の周囲の画素の画素値との差に基づいて決定する。例えば、注目画素の画素値と注目画素の周囲の画素値との差が小さいほど、フィルタサイズを大きくする。なお、バイラテラルフィルタのサイズが、本開示の処理領域の一例である。また、処理内容導出部21は、バイラテラルフィルタの重みを、注目画素の画素値と注目画素の周囲の画素の画素の画素値との差に基づいて決定する。例えば、注目画素の画素値と注目画素の周囲の画素値との差が小さいほど、注目画素に近い画素に対する重みを、注目画素から離れた画素に対する重みよりも大きくする。
Therefore, the processing
これにより、処理内容導出部21は、図4の左側の局所領域A1の注目画素P11に対しては、図4の左側に示すような重みを有する3×3のバイラテラルフィルタF11を、第1の粒状抑制処理の処理内容として導出する。
As a result, the processing
図4の右側の局所領域A1においては、エッジの境界に接する高濃度の画素が注目画素P12となっている。このため、処理内容導出部21は、図4の右側の局所領域A1の注目画素P12に対しては、図4の右側に示すような重みを有する3×3のバイラテラルフィルタF12を、第1の粒状抑制処理の処理内容として導出する。
In the local region A1 on the right side of FIG. 4, the high-density pixel in contact with the boundary of the edge is the pixel of interest P12. Therefore, the processing
図5は図4に示す第1の放射線画像の局所領域A1に対応する第2の放射線画像の局所領域A2を示す図である。なお、図5は、第2の放射線画像G2に含まれるエッジ付近の5×5画素の局所領域A2を示す。局所領域A2は、図4に示す第1の放射線画像G1における局所領域A1と同一位置の領域である。図5に示す2つの局所領域A2は同一であるが、それぞれ注目画素の位置が異なる。図5の左側の局所領域A2においては、図4の左側の局所領域A1に示す注目画素P11に対応する画素が、注目画素P21となっている。図5の右側の局所領域A2においては、図4の右側の局所領域A1に示す注目画素P12に対応する画素が、注目画素P22となっている。 FIG. 5 is a diagram showing a local region A2 of a second radiographic image corresponding to a local region A1 of the first radiographic image shown in FIG. Note that FIG. 5 shows a local region A2 of 5 × 5 pixels in the vicinity of the edge included in the second radiographic image G2. The local region A2 is a region at the same position as the local region A1 in the first radiographic image G1 shown in FIG. The two local regions A2 shown in FIG. 5 are the same, but the positions of the pixels of interest are different from each other. In the local region A2 on the left side of FIG. 5, the pixel corresponding to the pixel of interest P11 shown in the local region A1 on the left side of FIG. 4 is the pixel of interest P21. In the local region A2 on the right side of FIG. 5, the pixel corresponding to the pixel of interest P12 shown in the local region A1 on the right side of FIG. 4 is the pixel of interest P22.
ここで、第2の放射線画像G2が取得される第2の放射線検出器6には、第1の放射線画像G1が取得される第1の放射線検出器5よりも照射される放射線の線量が低い。このため、第2の放射線画像G2は、第1の放射線画像G1と比較して放射線の量子ノイズが多く、粒状が悪いため、エッジが明確に現れていない。また、量子ノイズの影響により、エッジ境界付近における高濃度の領域に低濃度の画素が含まれていたり、低濃度の領域に高濃度の画素が含まれていたりする。このため、第2の放射線画像G2からは、第1の放射線画像G1のように、エッジを保存しつつ粒状を抑制するバイラテラルフィルタを適切に決定することができない。
Here, the dose of radiation emitted to the
この場合、ガウシアンフィルタのような平滑化フィルタを用いることが考えられる。しかしながら、このような平滑化フィルタを用いると、ノイズの抑制とエッジの保存とを両立させることができず、その結果、エッジがノイズに埋もれてしまい、第2の放射線画像G2に含まれる構造物のエッジを復元できなくなってしまう。 In this case, it is conceivable to use a smoothing filter such as a Gaussian filter. However, when such a smoothing filter is used, it is not possible to achieve both noise suppression and edge preservation, and as a result, the edges are buried in the noise, and the structure included in the second radiation image G2. Edges cannot be restored.
このため、本実施形態においては、処理内容導出部21は、第1の放射線画像G1に対する第1の粒状抑制処理の処理内容に基づいて、第2の放射線画像に対する第2の粒状抑制処理の処理内容を導出する。すなわち、処理内容導出部21は、第2の放射線画像G2の各画素に対して行う第2の粒状抑制処理の処理内容を、第1の放射線画像G1の第2の放射線画像G2の各画素に対応する画素に対して行う第1の粒状抑制処理の処理内容と同一となるように、第2の粒状抑制処理の処理内容を導出する。具体的には、処理内容導出部21は、第1の放射線画像G1の各画素に対して決定されたバイラテラルフィルタと同一のサイズおよび同一の重みを有するバイラテラルフィルタを、第2の放射線画像G2に対する第2の粒状抑制処理の処理内容として導出する。
Therefore, in the present embodiment, the processing
図6は第2の放射線画像に対するバイラテラルフィルタの例を示す図である。なお、図6には、図5と同様に、第2の放射線画像G2に含まれるエッジ付近の5×5画素の局所領域A2を示す。図6に示すように、処理内容導出部21は、第2の放射線画像G2の局所領域A2の注目画素P21に対しては、第1の放射線画像G1の局所領域A1の注目画素P11に対して導出されたバイラテラルフィルタF11と同一のサイズおよび同一の重みを有するバイラテラルフィルタF21を、第2の粒状抑制処理の処理内容として導出する。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a bilateral filter for the second radiographic image. Note that FIG. 6 shows a local region A2 of 5 × 5 pixels in the vicinity of the edge included in the second radiographic image G2, as in FIG. As shown in FIG. 6, the processing
また、第2の放射線画像G2の局所領域A2の注目画素P22に対しては、処理内容導出部21は、第1の放射線画像G1の局所領域A1の注目画素P12に対して導出されたバイラテラルフィルタF12と同一のサイズおよび同一の重みを有するバイラテラルフィルタF22を、第2の粒状抑制処理の処理内容として導出する。
Further, for the attention pixel P22 in the local region A2 of the second radiation image G2, the processing
なお、第2の粒状抑制処理の処理内容を導出するに際しては、第1の放射線画像G1と第2の放射線画像G2との画素位置を対応づける必要がある。このため、第1の放射線画像G1と第2の放射線画像G2との位置合わせを行うことが好ましい。 In deriving the processing content of the second grain suppression process, it is necessary to associate the pixel positions of the first radiation image G1 and the second radiation image G2. Therefore, it is preferable to align the first radiation image G1 and the second radiation image G2.
粒状抑制処理部22は、第1の放射線画像G1および第2の放射線画像G2に対して、粒状抑制処理を行う。すなわち、処理内容導出部21が導出した処理内容に基づいて、第1の放射線画像G1および第2の放射線画像G2に対して、粒状抑制処理を行う。具体的には、第1の放射線画像G1に対しては、第1の放射線画像G1について導出されたバイラテラルフィルタによるフィルタリング処理を行う。また、第2の放射線画像G2に対しては、第1の放射線画像G1に基づいて導出されたバイラテラルフィルタによるフィルタリング処理を行う。
The granular
サブトラクション部23は、粒状抑制処理が行われた第1の放射線画像G1および第2の放射線画像G2に対して、下記の式(1)、(2)により、サブトラクション処理を行うことにより、被写体Hにおける軟部が抽出された軟部画像Gsおよび骨部が抽出された骨部画像Gbを導出する。式(1)、(2)において、αおよびβは重み係数である。
The
Gs(x,y)=α・G2(x,y)-G1(x,y) (1)
Gb(x,y)=β・G2(x,y)-G1(x,y) (2)
Gs (x, y) = α · G2 (x, y) -G1 (x, y) (1)
Gb (x, y) = β · G2 (x, y) -G1 (x, y) (2)
図7は軟部画像および骨部画像を示す図である。図7に示すように、軟部画像Gsは、被写体H内の軟部が抽出されている。また、骨部画像Gbは、被写体H内の骨部が抽出されている。なお、生成された軟部画像Gsおよび骨部画像Gbは、ストレージ13に保存されたり、ディスプレイ14に表示されたりする。
FIG. 7 is a diagram showing a soft tissue image and a bone image. As shown in FIG. 7, in the soft tissue image Gs, the soft tissue in the subject H is extracted. Further, in the bone portion image Gb, the bone portion in the subject H is extracted. The generated soft tissue image Gs and bone image Gb are stored in the
次いで、第1の実施形態において行われる処理について説明する。図8は第1の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、第1および第2の放射線画像G1,G2は、撮影により取得されてストレージ13に保存されているものとする。処理を開始する指示が入力デバイス15から入力されると、画像取得部20が、第1および第2の放射線画像G1,G2をストレージ13から取得する(ステップST1)。次いで、処理内容導出部21が、まず、第1の放射線画像G1に対する第1の粒状抑制処理の処理内容を導出する(ステップST2)。そして、処理内容導出部21は、第1の粒状抑制処理の処理内容に基づいて、第2の放射線画像G2に対する第2の粒状抑制処理の処理内容を導出する(ステップST3)。
Next, the processing performed in the first embodiment will be described. FIG. 8 is a flowchart showing the processing performed in the first embodiment. It is assumed that the first and second radiographic images G1 and G2 are acquired by photographing and stored in the
次いで、粒状抑制処理部22が、第1の放射線画像G1および第2の放射線画像に対して粒状抑制処理を行う(ステップST4)。そして、サブトラクション部23が、上記式(1)、(2)によりサブトラクション処理を行う(ステップST5)。これにより、軟部画像Gsおよび骨部画像Gbが導出される。導出された軟部画像Gsおよび骨部画像Gbはストレージ13に保存され(ステップST6)、処理を終了する。なお、軟部画像Gsおよび骨部画像Gbの保存に代えて、またはこれに加えて軟部画像Gsおよび骨部画像Gbをディスプレイ14に表示するようにしてもよい。
Next, the granular
このように、本実施形態においては、第1の放射線画像G1に対する第1の粒状抑制処理の処理内容を導出し、第1の粒状抑制処理の処理内容に基づいて、第2の放射線画像G2に対する第2の粒状抑制処理の処理内容を導出するようにした。ここで、第1の放射線画像G1は、第2の放射線画像G2と比較するとエッジのコントラストが高く、ノイズが少ない。このため、第1の粒状抑制処理の処理内容に基づいて、第1の放射線画像G1に対して粒状抑制処理を行えば、エッジを保存しつつ、粒状を抑制することができる。一方、第2の放射線画像G2がノイズが多く粒状がそれほどよいものではないが、第1の粒状抑制処理と同一の第2の粒状抑制処理の処理内容により粒状抑制処理を行えば、第1の放射線画像G1に対応するエッジを保存しつつ、エッジがノイズに埋もれないように、粒状を抑制することができる。したがって、低S/Nの放射線画像の粒状を適切に抑制することができる。 As described above, in the present embodiment, the processing content of the first grain suppression process for the first radiation image G1 is derived, and the processing content of the first particle suppression process is used for the second radiation image G2. The processing content of the second grain suppression process is derived. Here, the first radiation image G1 has a higher edge contrast and less noise than the second radiation image G2. Therefore, if the grain suppression process is performed on the first radiation image G1 based on the processing content of the first grain suppression process, the grain can be suppressed while preserving the edges. On the other hand, the second radiation image G2 has a lot of noise and the graininess is not so good. While preserving the edges corresponding to the radiation image G1, graininess can be suppressed so that the edges are not buried in noise. Therefore, the graininess of the low S / N radiographic image can be appropriately suppressed.
次いで、本開示の第2の実施形態について説明する。図9は、本開示の第2の実施形態による放射線画像処理装置の機能的な構成を示す図である。なお、図9において図3と同一の構成については同一の参照番号を付与し、ここでは詳細な説明は省略する。第2の実施形態による放射線画像処理装置10Aは、第1の放射線画像G1および第2の放射線画像G2の少なくとも一方に基づいて、被写体Hの物理量マップを導出するマップ導出部24をさらに備え、処理内容導出部21において、物理量マップに基づいて、第2の放射線画像G2に対する第2の粒状抑制処理の処理内容を導出するようにした点が第1の実施形態と異なる。
Next, a second embodiment of the present disclosure will be described. FIG. 9 is a diagram showing a functional configuration of the radiographic image processing apparatus according to the second embodiment of the present disclosure. In FIG. 9, the same reference numbers are assigned to the same configurations as those in FIG. 3, and detailed description thereof will be omitted here. The radiation
マップ導出部24は、被写体Hについての物理量を導出する。物理量としては、被写体Hの体厚および骨密度等が挙げられる。なお、体厚相当の物理量として、SIDを用いてもよい。ここで、物理量として体厚を導出する場合について説明する。マップ導出部24は、第1および第2の放射線画像G1,G2の少なくとも1つに基づいて、第1および第2の放射線画像G1,G2の画素毎に被写体Hの体厚を導出する。体厚は第1および第2の放射線画像G1,G2の画素毎に導出されるため、マップ導出部24は、第1および第2の放射線画像G1,G2の少なくとも一方における体厚分布を導出することとなる。体厚の導出に際し、マップ導出部24は、被写体Hに近い側の放射線検出器5により取得された第1の放射線画像G1を用いる。しかしながら、第2の放射線画像G2を用いてもよい。また、いずれの画像を用いる場合であっても、画像の低周波成分を表す低周波画像を導出し、低周波画像を用いて体厚を導出してもよい。
The
第2の実施形態においては、マップ導出部24は、第1の放射線画像G1における輝度分布が被写体Hの体厚の分布と一致するものと仮定し、第1の放射線画像G1の画素値を、被写体Hの軟部における減弱係数を用いて厚さに変換することにより、被写体Hの体厚を導出する。これに代えて、撮影装置1にセンサを設け、センサを用いて被写体Hの厚さを計測するものであってもよい。また、マップ導出部24は、立方体あるいは楕円柱等のモデルで被写体Hの体厚を近似することにより体厚を導出するものであってもよい。また、マップ導出部24は、例えば特開2015-043959号公報に記載された手法等、任意の手法により、被写体Hの体厚を導出するものであってもよい。
In the second embodiment, the
また、物理量として骨塩量を導出する場合、マップ導出部24は、例えば、特開2019-209027号公報に記載された手法を用いて、骨塩量を導出する。特開2019-209027号公報に記載された手法を用いる場合、マップ導出部24は、上記式(2)を用いて、粒状抑制処理前の第1の放射線画像G1および第2の放射線画像G2から、骨部画像Gbを導出する。そして、マップ導出部24は、骨部画像Gbの各画素を、基準撮影条件により取得した場合の骨部画像の画素値に変換することにより骨塩量を導出する。具体的には、マップ導出部24は、予め定められた、骨部画像の画素値を骨塩量に変換するための補正係数を用いて、骨部画像Gbの各画素値を補正することにより骨塩量を導出する。
When deriving the bone mineral amount as a physical quantity, the
ここで、粒状抑制処理の対象となる放射線画像は、撮影条件によって、画像に含まれる構造のコントラストが変動する。このため、バイラテラルフィルタを用いてエッジ保存平滑化処理を行う場合は、撮影条件に応じて、保存するエッジの強度をコントロールする必要がある。一方、被写体Hの体厚を表す体厚マップおよび骨塩量マップにおいては、マップ内に含まれる構造のコントラストは、撮影条件に依存しない厚さ(mm)あるいは骨塩量(g/cm2)により表される。 Here, the contrast of the structure included in the image of the radiation image to be grain-suppressed varies depending on the imaging conditions. Therefore, when performing edge preservation smoothing processing using a bilateral filter, it is necessary to control the intensity of the edge to be preserved according to the shooting conditions. On the other hand, in the body thickness map and the bone mineral content map showing the body thickness of the subject H, the contrast of the structure contained in the map is the thickness (mm) or the bone mineral content (g / cm 2 ) that does not depend on the shooting conditions. Represented by.
このため、第2の実施形態においては、処理内容導出部21は、物理量マップに基づいて、第1の放射線画像G1に対する第1の粒状抑制処理の処理内容を導出する。図10は物理量マップに対するバイラテラルフィルタの例を示す図である。なお、図10は、物理量マップに含まれるエッジ付近の5×5画素の局所領域A3を2つ並べて示している。図10に示す2つの局所領域A3は同一であるが、それぞれ注目画素の位置が異なる。図10の左側の局所領域A3には、エッジ上の高濃度の画素が注目画素P31となっている。このため、図10の左側の局所領域A3の注目画素P31に対しては、図10の左側に示すような重みを有する3×3のバイラテラルフィルタF31が、第1の粒状抑制処理の処理内容として導出される。
Therefore, in the second embodiment, the processing
図10の右側の局所領域A3には、エッジの境界に接する低濃度の画素が注目画素P32となっている。このため、図10の右側の局所領域A3の注目画素P32に対しては、図10の右側に示すような重みを有する3×3のバイラテラルフィルタF32が、第1の粒状抑制処理の処理内容として導出される。 In the local region A3 on the right side of FIG. 10, the low-density pixel in contact with the boundary of the edge is the pixel of interest P32. Therefore, for the pixel P32 of interest in the local region A3 on the right side of FIG. 10, the 3 × 3 bilateral filter F32 having a weight as shown on the right side of FIG. 10 is the processing content of the first grain suppression process. Is derived as.
第2の実施形態においても、処理内容導出部21は、第1の放射線画像G1の各画素に対して決定されたバイラテラルフィルタと同一のバイラテラルフィルタを、第2の放射線画像G2に対する第2の粒状抑制処理の処理内容として導出する。すなわち、第2の放射線画像G2において、第1の放射線画像G1の局所領域A3と対応する局所領域においては、局所領域A3の注目画素P31に対応する画素に対して、バイラテラルフィルタF31と同一のサイズおよび同一の重みを有するバイラテラルフィルタを、第2の粒状抑制処理の処理内容として導出する。また、第2の放射線画像G2において、第1の放射線画像G1の局所領域A3の注目画素P32に対応する画素に対して、バイラテラルフィルタF32と同一のサイズおよび同一の重みを有するバイラテラルフィルタを、第2の粒状抑制処理の処理内容として導出する。
Also in the second embodiment, the processing
次いで、第2の実施形態において行われる処理について説明する。図11は第2の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、第1および第2の放射線画像G1,G2は、撮影により取得されてストレージ13に保存されているものとする。処理を開始する指示が入力デバイス15から入力されると、画像取得部20が、第1および第2の放射線画像G1,G2をストレージ13から取得する(ステップST11)。次いで、マップ導出部24が、第1の放射線画像G1および第2の放射線画像G2の少なくとも一方に基づいて、被写体Hの物理量マップを導出する(ステップST12)。
Next, the processing performed in the second embodiment will be described. FIG. 11 is a flowchart showing the processing performed in the second embodiment. It is assumed that the first and second radiographic images G1 and G2 are acquired by photographing and stored in the
次いで、処理内容導出部21が、まず、物理量マップに基づいて、第1の放射線画像G1に対する第1の粒状抑制処理の処理内容を導出する(ステップST13)。そして、処理内容導出部21は、第1の粒状抑制処理の処理内容に基づいて、第2の放射線画像G2に対する第2の粒状抑制処理の処理内容を導出する(ステップST14)。
Next, the processing
次いで、粒状抑制処理部22が、第1の放射線画像G1および第2の放射線画像に対して粒状抑制処理を行う(ステップST15)。そして、サブトラクション部23が、上記式(1)、(2)によりサブトラクション処理を行う(ステップST16)。これにより、軟部画像Gsおよび骨部画像Gbが導出される。導出された軟部画像Gsおよび骨部画像Gbはストレージ13に保存され(ステップST17)、処理を終了する。なお、軟部画像Gsおよび骨部画像Gbの保存に代えて、またはこれに加えて軟部画像Gsおよび骨部画像Gbをディスプレイ14に表示するようにしてもよい。
Next, the granular
ここで、粒状抑制処理の対象となる第1および第2の放射線画像G1,G2は、撮影条件によって、画像に含まれる構造のコントラストが変動する。このため、バイラテラルフィルタを用いてエッジ保存平滑化処理を行う場合において、平滑化せずに保存したい構造がある場合は、撮影条件に応じて、保存するエッジの強度を調整する必要がある。一方、被写体Hの体厚を表す体厚マップあるいは被写体Hの骨量を表す骨塩量マップにおいては、画素値は厚さ(mm)あるいは骨塩量(g/cm2)により表されるため、マップ内に含まれる構造のコントラストは、撮影条件によって変動しない。したがって、平滑化せずに保存したい構造がある場合、保存したい構造とその周辺の構造との体厚差あるいは骨密度差等の撮影条件に依存しない値に基づいて、保存するエッジ強度を設定できる。例えば、直径1mmの血管構造の信号を残したい場合、体厚マップを用いるのであれば、周辺との体厚差が1mm以上の構造を保存するように、保存するエッジ強度を設定すればよい。 Here, in the first and second radiation images G1 and G2 to be grain-suppressed, the contrast of the structure included in the image varies depending on the imaging conditions. Therefore, in the case of performing edge preservation smoothing processing using a bilateral filter, if there is a structure to be preserved without smoothing, it is necessary to adjust the strength of the edge to be preserved according to the shooting conditions. On the other hand, in the body thickness map showing the body thickness of the subject H or the bone mineral amount map showing the bone mass of the subject H, the pixel value is represented by the thickness (mm) or the bone mineral amount (g / cm 2 ). , The contrast of the structure contained in the map does not change depending on the shooting conditions. Therefore, if there is a structure that you want to save without smoothing, you can set the edge strength to save based on a value that does not depend on the imaging conditions such as the difference in body thickness or bone density between the structure you want to save and the surrounding structure. .. For example, when it is desired to retain a signal of a blood vessel structure having a diameter of 1 mm, if a body thickness map is used, the edge strength to be preserved may be set so as to preserve the structure having a body thickness difference of 1 mm or more from the periphery.
第2の実施形態においては、被写体Hの物理量マップを導出し、物理量マップにも基づいて、第2の放射線画像G2に対する第2の粒状抑制処理の処理内容を導出するようにした。このため、撮影条件の変動に伴う画像中の構造のコントラストの変化の影響を受けることなく、第1の粒状抑制処理さらには第2の粒状抑制処理の処理内容を導出することができる。 In the second embodiment, the physical quantity map of the subject H is derived, and the processing content of the second grain suppression process for the second radiation image G2 is derived based on the physical quantity map. Therefore, the processing contents of the first grain suppression process and the second grain suppression process can be derived without being affected by the change in the contrast of the structure in the image due to the change in the photographing conditions.
なお、上記各実施形態においては、エッジ保存平滑化フィルタとして、バイラテラルフィルタを用いているが、これに限定されるものではない。画像上の注目画素と任意の画素それぞれの近傍領域の類似性に基づいて重み付けを行うNon-Local Means Filter(非局所平均化フィルタ)を用いて粒状抑制処理を行うことによっても、エッジを保存しつつ粒状を抑制することができる。 In each of the above embodiments, a bilateral filter is used as the edge preservation smoothing filter, but the present invention is not limited to this. Edges are also preserved by performing grain suppression using the Non-Local Means Filter, which weights based on the similarity between the pixel of interest on the image and the neighborhood of any pixel. At the same time, graininess can be suppressed.
また、上記各実施形態においては、粒状抑制処理としてエッジ保存平滑化フィルタを用いたフィルタリング処理を行っているが、これに限定されるものではない。第1の放射線画像G1において注目画素から予め定められた距離内にある、注目画素の画素値との差が予め定められたしきい値以上となる1以上の画素を特定し、注目画素および特定した画素に対する平滑化処理を、第1の粒状抑制処理の処理内容として導出してもよい。この場合第2の放射線画像G2において、注目画素と特定した画像とを平滑化するように、第2の粒状抑制処理の処理内容を導出してもよい。 Further, in each of the above embodiments, a filtering process using an edge preservation smoothing filter is performed as a grain suppression process, but the present invention is not limited to this. In the first radiation image G1, one or more pixels within a predetermined distance from the pixel of interest and the difference from the pixel value of the pixel of interest is equal to or greater than a predetermined threshold value are specified, and the pixel of interest and the specification are specified. The smoothing process for the pixels may be derived as the processing content of the first grain suppression process. In this case, in the second radiation image G2, the processing content of the second grain suppression process may be derived so as to smooth the pixel of interest and the specified image.
また。上記各実施形態においては、粒状抑制処理をフィルタリング処理により行っているが、これに限定されるものではない。粒状抑制処理を行うための数式等の関数を、粒状抑制処理の処理内容として導出し、導出した関数を用いて、第1および第2の放射線画像G1,G2に対して粒状抑制処理を行うようにしてもよい。 Also. In each of the above embodiments, the grain suppression process is performed by a filtering process, but the present invention is not limited to this. A function such as a mathematical formula for performing the granular suppression processing is derived as the processing content of the granular suppression processing, and the derived function is used to perform the granular suppression processing on the first and second radiographic images G1 and G2. You may do it.
また、上記各実施形態においては、第1の放射線画像G1および第2の放射線画像G2に対して粒状抑制処理を行っているが、これに限定されるものではない。第1の放射線画像G1および第2の放射線画像G2に対して、ウェーブレット変換等の多重解像度変換を行うことにより、周波数帯域が異なる複数の帯域画像を生成し、各周波数帯域の帯域画像について、第1の粒状抑制処理の処理内容および第2の粒状抑制処理の処理内容を導出し、第1および第2の放射線画像G1,G2についての各周波数帯域の帯域画像に対して、それぞれ第1の粒状抑制処理および第2の粒状抑制処理を行い、処理後の帯域画像を周波数合成することにより、粒状抑制処理済みの第1および第2の放射線画像G1,G2を導出するようにしてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the grain suppression treatment is performed on the first radiation image G1 and the second radiation image G2, but the present invention is not limited to this. By performing multiple resolution conversion such as wavelet conversion on the first radiation image G1 and the second radiation image G2, a plurality of band images having different frequency bands are generated, and the band image of each frequency band is the first. The processing content of the
また、上記各実施形態においては、1ショット法により第1および第2の放射線画像G1,G2を取得しているが、撮影を2回行ういわゆる2ショット法により第1および第2の放射線画像G1,G2を取得してもよい。 Further, in each of the above embodiments, the first and second radiographic images G1 and G2 are acquired by the one-shot method, but the first and second radiographic images G1 are obtained by the so-called two-shot method in which imaging is performed twice. , G2 may be acquired.
2ショット法の場合、被写体Hへの被曝量を低減するために、2回目の撮影の際には1回目の撮影時により放射線量が低減される。このため、第1および第2の放射線画像G1,G2のうち、一方の放射線画像(ここでは第2の放射線画像G2とする)は、第1の放射線画像G1と比較してノイズが多くなる。このため、2ショット法により第1および第2の放射線画像G1,G2を取得する場合においても、上記実施形態と同様に、第2の放射線画像G2に対する第2の粒状抑制処理の処理内容を、第1の放射線画像G1に対する第1の粒状抑制処理の処理内容に基づいて導出すればよい。 In the case of the two-shot method, in order to reduce the exposure dose to the subject H, the radiation dose is reduced at the time of the second shooting by the time of the first shooting. Therefore, of the first and second radiation images G1 and G2, one of the radiation images (here, the second radiation image G2) has more noise than the first radiation image G1. Therefore, even when the first and second radiographic images G1 and G2 are acquired by the two-shot method, the processing content of the second grain suppression treatment for the second radiographic image G2 is the same as in the above embodiment. It may be derived based on the processing content of the first grain suppression process for the first radiation image G1.
なお、2ショット法の場合、被写体Hの体動により、第1の放射線画像G1および第2の放射線画像G2に含まれる被写体Hの位置がずれる可能性がある。このため、第1の放射線画像G1および第2の放射線画像G2において、被写体の位置合わせを行った上で、本実施形態の処理を行うことが好ましい。位置合わせの処理としては、例えば特開2011-255060号公報に記載された手法を用いることができる。特開2011-255060号公報に記載された手法は、第1および第2の放射線画像G1,G2のそれぞれについての、周波数帯域が異なる構造物を表す複数の第1の帯域画像および複数の第2の帯域画像を生成し、対応する周波数帯域の第1の帯域画像および第2の帯域画像における、互いに対応する位置の位置ずれ量を取得し、位置ずれ量に基づいて第1の放射線画像G1と第2の放射線画像G2との位置合わせを行うようにしたものである。 In the case of the two-shot method, the position of the subject H included in the first radiation image G1 and the second radiation image G2 may shift due to the body movement of the subject H. Therefore, in the first radiation image G1 and the second radiation image G2, it is preferable to perform the processing of the present embodiment after aligning the subjects. As the alignment process, for example, the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-255060 can be used. The method described in JP-A-2011-255060 is a plurality of first band images and a plurality of second band images representing structures having different frequency bands for each of the first and second radiographic images G1 and G2. Band images are generated, the amount of positional deviation of the positions corresponding to each other in the first band image and the second band image of the corresponding frequency band is acquired, and the first radiation image G1 and The alignment with the second radiation image G2 is performed.
また、上記実施形態においては、第1および第2の放射線検出器5,6を用いて被写体Hの放射線画像を撮影するシステムにおいて取得した放射線画像を用いてエネルギーサブトラクション処理を行っている。しかしながら、放射線検出器に代えて、蓄積性蛍光体シートを用いて第1および第2の放射線画像G1,G2を取得する場合にも、本開示を適用できることはもちろんである。この場合、2枚の蓄積性蛍光体シートを重ねて被写体Hを透過した放射線を照射して、被写体Hの放射線画像情報を各蓄積性蛍光体シートに蓄積記録し、各蓄積性蛍光体シートから放射線画像情報を光電的に読み取ることにより第1および第2の放射線画像G1,G2を取得すればよい。なお、蓄積性蛍光体シートを用いて第1および第2の放射線画像G1,G2を取得する場合にも、2ショット法を用いるようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, energy subtraction processing is performed using the radiation image acquired in the system for capturing the radiation image of the subject H using the first and
また、上記各実施形態における放射線は、とくに限定されるものではなく、X線の他、α線またはγ線等を適用することができる。 Further, the radiation in each of the above embodiments is not particularly limited, and α rays, γ rays and the like can be applied in addition to X-rays.
また、上記実施形態において、例えば、画像取得部20、処理内容導出部21、粒状抑制処理部22、サブトラクション部23およびマップ導出部24といった各種の処理を実行する処理部(Processing Unit)のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ(Processor)を用いることができる。上記各種のプロセッサには、上述したように、ソフトウェア(プログラム)を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるCPUに加えて、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device :PLD)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
Further, in the above embodiment, for example, the hardware of the processing unit (Processing Unit) that executes various processes such as the
1つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種または異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせまたはCPUとFPGAとの組み合わせ)で構成されてもよい。また、複数の処理部を1つのプロセッサで構成してもよい。 One processing unit may be composed of one of these various processors, or a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a combination of a plurality of FPGAs or a combination of a CPU and an FPGA). ) May be configured. Further, a plurality of processing units may be configured by one processor.
複数の処理部を1つのプロセッサで構成する例としては、第1に、クライアントおよびサーバ等のコンピュータに代表されるように、1つ以上のCPUとソフトウェアとの組み合わせで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第2に、システムオンチップ(System On Chip:SoC)等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を1つのIC(Integrated Circuit)チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの1つ以上を用いて構成される。 As an example of configuring a plurality of processing units with one processor, first, as represented by a computer such as a client and a server, one processor is configured by a combination of one or more CPUs and software. There is a form in which this processor functions as a plurality of processing units. Second, as typified by System On Chip (SoC), there is a form that uses a processor that realizes the functions of the entire system including multiple processing units with one IC (Integrated Circuit) chip. be. As described above, the various processing units are configured by using one or more of the above-mentioned various processors as a hardware-like structure.
さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路(Circuitry)を用いることができる。 Further, as the hardware structure of these various processors, more specifically, an electric circuit (Circuitry) in which circuit elements such as semiconductor elements are combined can be used.
1 撮影装置
3 放射線源
5,6 放射線検出器
7 放射線エネルギー変換フィルタ
10 放射線画像処理装置
11 CPU
12 放射線画像処理プログラム
13 ストレージ
14 ディスプレイ
15 入力デバイス
16 メモリ
17 ネットワークI/F
18 バス
20 画像取得部
21 処理内容導出部
22 粒状抑制処理部
23 サブトラクション部
24 マップ導出部
A1,A2,A3 局所領域
F11,F12,F21,F22,F31,F32 バイラテラルフィルタ
G1 第1の放射線画像
G2 第2の放射線画像
Gb 骨部画像
Gs 軟部画像
P11,P12,P21,P22,P31,P32 注目画素
1
12 Radiation
18
Claims (9)
前記プロセッサは、
同一被写体を含むS/Nが異なる第1の放射線画像および第2の放射線画像を取得し、
前記第1の放射線画像および前記第2の放射線画像のうち、S/Nが高い前記第1の放射線画像に対する第1の粒状抑制処理の処理内容を導出し、
前記第1の粒状抑制処理の処理内容に基づいて、前記第2の放射線画像に対する第2の粒状抑制処理の処理内容を導出し、
前記第2の粒状抑制処理の処理内容に基づいて、前記第2の放射線画像に対して粒状抑制処理を行うように構成される放射線画像処理装置。 Equipped with at least one processor
The processor
The first radiographic image and the second radiological image including the same subject but different S / N are acquired, and the second radiographic image is acquired.
Of the first radiographic image and the second radiographic image, the processing content of the first grain suppression treatment for the first radiographic image having a high S / N is derived.
Based on the processing content of the first granular suppression treatment, the processing content of the second granular suppression processing for the second radiographic image is derived.
A radiation image processing apparatus configured to perform a grain suppression process on the second radiation image based on the processing content of the second grain suppression process.
前記物理量マップに基づいて、前記第1の粒状抑制処理の処理内容を導出するように構成される請求項1から5のいずれか1項に記載の放射線画像処理装置。 The processor derives a physical quantity map of the subject based on at least one of the first radiation image and the second radiation image.
The radiographic image processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, which is configured to derive the processing content of the first grain suppression processing based on the physical quantity map.
前記第1の放射線画像および前記第2の放射線画像のうち、S/Nが高い前記第1の放射線画像に対する第1の粒状抑制処理の処理内容を導出し、
前記第1の粒状抑制処理の処理内容に基づいて、前記第2の放射線画像に対する第2の粒状抑制処理の処理内容を導出し、
前記第2の粒状抑制処理の処理内容に基づいて、前記第2の放射線画像に対して粒状抑制処理を行う放射線画像処理方法。 The first radiographic image and the second radiological image including the same subject but different S / N are acquired, and the second radiographic image is acquired.
Of the first radiographic image and the second radiographic image, the processing content of the first grain suppression treatment for the first radiographic image having a high S / N is derived.
Based on the processing content of the first granular suppression treatment, the processing content of the second granular suppression processing for the second radiographic image is derived.
A radiation image processing method for performing a grain suppression process on the second radiation image based on the processing content of the second grain suppression process.
前記第1の放射線画像および前記第2の放射線画像のうち、S/Nが高い前記第1の放射線画像に対する第1の粒状抑制処理の処理内容を導出する手順と、
前記第1の粒状抑制処理の処理内容に基づいて、前記第2の放射線画像に対する第2の粒状抑制処理の処理内容を導出する手順と、
前記第2の粒状抑制処理の処理内容に基づいて、前記第2の放射線画像に対して粒状抑制処理を行う手順とをコンピュータに実行させる放射線画像処理プログラム。 The procedure for acquiring the first radiographic image and the second radiological image including the same subject but different S / N, and
A procedure for deriving the processing content of the first grain suppression treatment for the first radiographic image having a high S / N among the first radiographic image and the second radiographic image, and a procedure for deriving the processing content.
A procedure for deriving the processing content of the second granularity suppressing treatment for the second radiographic image based on the processing content of the first granularity suppressing treatment, and
A radiation image processing program that causes a computer to execute a procedure for performing a grain suppression process on the second radiation image based on the processing content of the second grain suppression process.
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